乾燥した空気は約 78%窒素ガス(N2)、21%酸素ガス(O2)および他のガスの1%、 ボリュームで。 これは、次の比率があることを意味します 1: 4: 5 それぞれ、酸素ガス、窒素ガス、全空気の
空気は多くの反応、特に燃焼などの酸化反応に関与します。 しかし実際には、 反応する空気の唯一の成分は酸素です、窒素は不活性と見なされます。 しかし、それは反応に関与しませんが、窒素は反応する空気の一部であり、最終的に生成されるガスです。
したがって、空気が関与して反応が起こる場合、次のような要因を見つける必要があるかもしれません。 反応した、空気の量、最終反応ガスの量、空気中および最終ガス中に存在した窒素の量など に対して。
以下の例を参照して、これらの計算を実行するために使用できる2つの方法を見てください。 1つの方法は、3つのルールを使用することであり、もう1つの方法は、引用された化学量論比を使用することです( 1 (酸素) : 4 (窒素) : 5 (空気)):
例:
40 Lのメタン(CH4)温度と圧力の周囲条件下で完全に燃焼し、二酸化炭素(CO2)と水(H2O)。 80%窒素ガス(N2)および20%酸素ガス(O2)、答え:
a)この反応で消費される酸素ガスの量はどれくらいですか?
b)燃焼に必要な空気の量はどれくらいですか?
c)反応終了時のガスの総量はどれくらいですか?
解決:
a)この計算を実行するには、バランスの取れたメタン燃焼を表す化学式を書く必要があります。
CH4 + 2 O2 →CO2 + 2 H2O
1 mol 2 mol 1 mol 2 mol
反応収率が100%であることを考慮すると、次のようになります。
1LのCH4 2LのO2
40LのCH4 バツ
x = 40L。 2 L
1 L
x = 80LのO2(g)
これらの条件下で80Lの酸素ガスが消費されました。
b)酸素量が80 Lの場合、空気量は次のようになります。
Oの20%2 100%空気
80LのO2 バツ
x = 80L。 100%
20%
x = 400Lの空気
この問題を解決する別の方法は、テキストの冒頭に示されている酸素ガスと空気の比率である1:5を使用することでした。 したがって、酸素量に5を掛けるだけで十分でした。
80L。 5 = 400Lの空気
c)CH4 + 2 O2 →CO2 + 2 H2O
1 mol 2 mol 1 mol 2 mol
40 L 80 L 40 L 80 L
上記の反応から、40Lの二酸化炭素と80Lの水が得られ、合計120Lの生成物が得られたことがわかります。 しかし、空気中には反応しない窒素ガスがまだ存在しています。 したがって、そのボリュームも調べる必要があります。
Nの80%2 100%空気80%N2 Oの20%2
x 400Lの空気またはx80Lの空気
x = 80L。 400L x = 80 %. 80L
100% 20%
x = 320LのN2x = 320LのN2
この計算は、1:4:5の比率を使用して、より簡単に行うこともできます。
12 4 N2 または5空気4N2
80 L x 400 L x
x = 320 Lx = 320 L
ここで、この値を他のガスの値と加算するだけで、反応終了時のガスの総量がわかります。
120 + 320 = 440Lのガス
ジェニファー・フォガサ
化学を卒業
ソース: ブラジルの学校- https://brasilescola.uol.com.br/quimica/participacao-ar-nas-reacoes-quimicas.htm